[发明专利]一种二氧化碳家用电冰箱循环风机的能量供给方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳家用电冰箱循环风机的能量供给方法，属于制冷剂膨胀功回收用于冰箱空气流体强制循环技术领域。

背景技术

冰箱空调行业，关于全氯氟烃和含氢氯氟烃替代物的广泛研究一直没有间断。虽然目前新的替代工质已经开始商业化生产，但人们发现新的替代工质并不能满足“长期”替代物的要求，大部分新工质都有较高的温室效应指数或者其它缺陷。因此，天然工质的应用引起了人们的重视，特别是对二氧化碳的利用。前国际制冷学会主席就曾大力提倡使用自然工质，在对二氧化碳的研究与推广应用上起了很好的带头作用。从此二氧化碳制冷装置的研究与应用又一次成为在全球范围内受重视的热点；

据研究，二氧化碳具有高密度和低粘度，其流动损失小、传热效果良好，并且通过对传热作用的强化，可以弥补其循环不高的缺点。同时二氧化碳环境表现优良、费用低易于获取、稳定性好、有利于减小装置体积。最重要的是，其安全无毒，不可燃，这一点比R290具有明显的优势；

以二氧化碳作为制冷剂采用跨临界循环，通常用于大型制冷装置场合，由于高压级压力较高（约10MPa）,节流前后的压差较大（约6MPa）,在节流过程中存在较大的能量损失，因而目前的二氧化碳冷冻空调系统，多采用膨胀机回收节流损失以提高循环效率，其现有公知技术通常是制冷系统中的压缩机与膨胀机共轴连接进行能量回收，由于压缩机与膨胀机的输出功不匹配，造成的问题就是需要额外的电功对压缩机进行功率的输入，或者制冷系统中采用一副压缩机进行回收膨胀功，增设另一主压缩机作为制冷剂主要升压动力，由此带来的是问题是系统的复杂性或者启动过程的困难性。

发明内容

为了解决上述缺陷，本发明采用如下技术方案：一种二氧化碳家用电冰箱的循环风机的能量供给方法，二氧化碳家用电冰箱包括制冷循环系统和储藏室，制冷循环系统的节流装置采用膨胀机，膨胀机与循环风机共轴连接；制冷运行过程中，常规采用毛细管或膨胀阀的二氧化碳制冷循环系统的节流损失功，通过膨胀机回收其能量后输出给循环风机，用于储藏室内的气流循环；

本发明有益的技术效果：电冰箱采用天然环保工质二氧化碳作为制冷剂，不会对臭氧层造成破坏或者引起全球变暖，节流装置采用膨胀机回收膨胀功的能量用于驱动循环风机，循环风机的能量供给无需额外的电能输入可降低，可提高整个系统的能效比；回收方法简单可靠，易于二氧化碳环保制冷剂在风冷冰箱系统中的推广应用。

附图说明

图 1 本发明实施例一的二氧化碳家用电冰箱断面结构示意图；

图2 本发明实施例一的二氧化碳家用电冰箱的循环风机的能量供给方法示意图；

图 3本发明实施例二的二氧化碳家用电冰箱的循环风机的能量供给方法示意图；

图4  本发明实施例三的二氧化碳家用电冰箱的制冷循环示意图；

附图标记说明：膨胀机1、风机2、蒸发器3、风道4、压缩机5、冷却器6、干燥过滤器7、直流电机8、第一开闭电路9、蓄电模块10、储藏室11、第二开闭电路12、电子膨胀阀13。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案和有益技术效果进行详细的说明，但这些例举性实施方式仅用于例举，而并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定；

实施例1

图1所示为本发明二氧化碳家用电冰箱断面结构示意图，包括制冷循环系统和储藏室11，其循环风机2的能量供给方法，结合图2说明如下：

由制冷循环管路依次连接的压缩机5、冷却器6、膨胀机1、干燥过滤器7、蒸发器3构成的制冷循环系统。膨胀机1与循环风机2共轴连接，固定于二氧化碳家用电冰箱的风道4内。制冷过程中，冷却器6排出的高压二氧化碳气体经膨胀机1膨胀减压后，成为低温低压的两相状态，在蒸发器3中吸收热量后，经压缩机5吸气压缩成为高压气态，进入到冷却器6中进行冷却后，再次进入到膨胀机1中进行膨胀减压，至此构成一个完成的制冷循环系统。在高压二氧化碳气体在膨胀机1中膨胀减压的过程中，其膨胀功输出给共轴连接的循环风机6，用于储藏室11内的空气流体进行循环；

通过计算和实验佐证分析得出，循环风机2采用膨胀机作为能量的供给方法，对于普通100W的电冰箱将冷却器6的出口温度控制在30℃至35℃范围，蒸发温度为-15℃至-5℃范围，吸气过热度为10℃，其膨胀机输出给循环风机的功经测量，在14至22W之间。整个系统的能效比相对于节流装置采用毛细管，循环风机依靠电能输入的制冷循环系统提高10%—20%；